300MW火力發(fā)電機(jī)組脫硫控制系統(tǒng)改造實(shí)例

摘 要：目前，降低污染物排放量是各個(gè)火力電廠面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，而脫硫系統(tǒng)作為機(jī)組降低二氧化硫排放的重要子系統(tǒng)，其正常運(yùn)行與否直接關(guān)系到機(jī)組的環(huán)保排放參數(shù)。

我廠300MW火力發(fā)電機(jī)組的脫硫控制系統(tǒng)已經(jīng)投運(yùn)多年，隨著設(shè)備老化，出現(xiàn)運(yùn)行操作站、服務(wù)器等死機(jī)的情況日益頻繁，對(duì)運(yùn)行人員的監(jiān)視和操控帶來(lái)了較大的影響，也使得日常檢修人員的工作量不斷增加。已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前日益嚴(yán)峻的環(huán)保形勢(shì)要求。我們通過(guò)對(duì)控制系統(tǒng)的改造將這急待解決的隱患排除，保障了脫硫控制系統(tǒng)的健康運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；脫硫控制系統(tǒng)；環(huán)保

1 改造前設(shè)備情況

機(jī)組煙氣脫硫系統(tǒng)于2008年建設(shè)并投運(yùn)。 控制系統(tǒng)選用施耐德公司的Quantum 140系列PLC及I/O模塊?，F(xiàn)有系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)容量和處理能力不足，數(shù)據(jù)不能接入到SIS系統(tǒng)。運(yùn)行操作員站、服務(wù)器等死機(jī)的情況日益頻繁；系統(tǒng)不能進(jìn)行性能計(jì)算且基本已經(jīng)沒(méi)有硬件配置余量、可擴(kuò)展性差。已無(wú)法滿(mǎn)足電廠后續(xù)生產(chǎn)運(yùn)行要求。

2 改造過(guò)程

改造前我們做好了充分的前期準(zhǔn)備，我們與DCS生產(chǎn)供應(yīng)商充分溝通，制定可行的DCS改造方案，核對(duì)圖紙、清單資料。在機(jī)組停運(yùn)、檢修開(kāi)始以后，我們拆除原有脫硫PLC系統(tǒng)電纜、網(wǎng)線(xiàn)，拆除控制器、電源、交換器、卡件、底座、機(jī)柜，做好相應(yīng)標(biāo)記。然后將新的機(jī)柜、控制器、電源、交換器、卡件安裝就位，完成電纜和網(wǎng)線(xiàn)的鋪設(shè)、接線(xiàn)等。安裝完成以后我們對(duì)機(jī)柜接地、電壓測(cè)試通過(guò)，系統(tǒng)成功上電。之后繼續(xù)進(jìn)行點(diǎn)、邏輯組態(tài)、流程圖畫(huà)面制作等工作，最后進(jìn)行了系統(tǒng)的整體聯(lián)調(diào)。

本次改造采用新的DCS系統(tǒng)替代原有PLC控制系統(tǒng)，原則上機(jī)柜采取1：1替換方式，可保證現(xiàn)場(chǎng)大部分電纜可利用。實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)（包括電源）單元化配置，既A、B兩臺(tái)機(jī)組脫硫系統(tǒng)及公用系統(tǒng)各自配備一套獨(dú)立的DCS系統(tǒng)。同時(shí)A、B兩臺(tái)機(jī)組及公用系統(tǒng)各自往SIS發(fā)送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)且均接入GPS統(tǒng)一時(shí)鐘。

脫硫控制系統(tǒng)改造后使用的是XDC800系統(tǒng)，是基于過(guò)程控制和企業(yè)管理為一體的新一代分散控制系統(tǒng)。系統(tǒng)軟件采用Windows操作平臺(tái)，DCS軟件采用XDC800軟件系統(tǒng)OnXDC。

改造完成后的DCS系統(tǒng)，具備以下功能：

2.1 實(shí)時(shí)監(jiān)視

實(shí)時(shí)監(jiān)視模塊能夠?qū)C(jī)組及公用脫硫系統(tǒng)的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)視，用戶(hù)可以通過(guò)組態(tài)工具畫(huà)面監(jiān)視軟件XVIEW以圖形監(jiān)視、趨勢(shì)、點(diǎn)信息等直觀的方式對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視及控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，圖形與原系統(tǒng)保持一致，符合運(yùn)行人員的一貫監(jiān)視習(xí)慣。

2.2 參數(shù)超限管理

可以統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)內(nèi)主要參數(shù)的超限次數(shù)、超限峰值、超限時(shí)間數(shù)據(jù)。用戶(hù)也可以通過(guò)歷史趨勢(shì)追溯的方式查看參數(shù)超限的原因。

2.3 設(shè)備異常保護(hù)

設(shè)備異常保護(hù)是對(duì)電廠各主要設(shè)備在日常運(yùn)行過(guò)程中突發(fā)異常情況而進(jìn)行保護(hù)停止，以避免設(shè)備損壞的功能。同時(shí)可通過(guò)歷史趨勢(shì)追溯設(shè)備保護(hù)停的原因，做到情景復(fù)現(xiàn)。

2.4 系統(tǒng)設(shè)置

系統(tǒng)設(shè)置功能模塊用來(lái)對(duì)系統(tǒng)用戶(hù)、密碼、權(quán)限進(jìn)行管理，保證系統(tǒng)安全性。

2.5 主要參數(shù)醒目顯示

在單元機(jī)組脫硫系統(tǒng)中對(duì)主汽流量、引風(fēng)機(jī)開(kāi)度、脫硫效率、吸收漿液PH值、吸收塔液位幾個(gè)主要參數(shù)在每幅畫(huà)面都做了置頂醒目顯示，以便運(yùn)行人員能夠直觀的監(jiān)視機(jī)組主要參數(shù)。

2.6 運(yùn)行人員（或檢修人員）操作記錄

系統(tǒng)記錄運(yùn)行人員（或檢修人員）在運(yùn)行操作員站（或工程師站）進(jìn)行的所有操作項(xiàng)目及每次操作的精確時(shí)間。通過(guò)對(duì)運(yùn)行人員（或檢修人員）操作行為的準(zhǔn)確記錄，可便于分析運(yùn)行人員（或檢修人員）的操作意圖，分析FGD事故的原因，運(yùn)行人員（或檢修人員）的操作記錄可在工程師站上顯示，記錄保存的時(shí)間至少30天。

3 改造后效果

改造后脫硫DCS具備數(shù)據(jù)總覽，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)流程圖、數(shù)據(jù)監(jiān)視、數(shù)據(jù)查詢(xún)和設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控等功能。實(shí)現(xiàn)了對(duì)脫硫系統(tǒng)運(yùn)行狀況的監(jiān)視，以圖形、趨勢(shì)圖等方式直觀的顯示脫硫各運(yùn)行參數(shù)、系統(tǒng)主要設(shè)備狀態(tài)等；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了A、B兩臺(tái)機(jī)組脫硫系統(tǒng)及公用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)；實(shí)現(xiàn)了設(shè)備性能計(jì)算、數(shù)據(jù)分析等基本功能。

改造后預(yù)留卡件槽位，為今后的增加設(shè)備作了充分準(zhǔn)備。

通過(guò)改造把原有一個(gè)網(wǎng)段的PLC系統(tǒng)更改為A、B兩臺(tái)機(jī)組和公用系統(tǒng)各自獨(dú)立的三個(gè)網(wǎng)段，易于檢修人員進(jìn)行維護(hù)。滿(mǎn)足了二十五項(xiàng)反措9.1.5中“按照單元機(jī)組配置的重要設(shè)備應(yīng)納入各自單元控制網(wǎng)，避免由于公用系統(tǒng)中設(shè)備施工擴(kuò)大為兩臺(tái)或全廠機(jī)組的重大事故?！钡囊?。

我們通過(guò)系統(tǒng)改造，解決了原來(lái)系統(tǒng)存在且無(wú)法消除的隱患和缺陷，保障了機(jī)組脫硫系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定運(yùn)行，為減少機(jī)組污染物排放提供了有利的保證。

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作者簡(jiǎn)介：姜偉華（1967），男，上海人，本科，工程師，研究方向：電力生產(chǎn)、運(yùn)行管理。